Пояс астероидов


Пояс астероидов представляет собой область в форме тора в Солнечной системе , расположенную примерно между орбитами планет Юпитера и Марса . Он содержит очень много твердых тел неправильной формы, разных размеров, но намного меньших, чем планеты , называемые астероидами или малыми планетами . Этот пояс астероидов также называют главным поясом астероидов или главным поясом , чтобы отличить его от других популяций астероидов в Солнечной системе, таких как околоземные астероиды и троянские астероиды . [1]

Пояс астероидов — самый маленький и самый внутренний известный околозвездный диск в Солнечной системе. Около половины его массы содержится в четырех крупнейших астероидах: Церере , Весте , Палладе и Гигее . [1] Общая масса пояса астероидов составляет около 4% массы Луны .

Церера, единственный объект в поясе астероидов, достаточно большой, чтобы быть карликовой планетой , имеет диаметр около 950 км, в то время как Веста, Паллада и Гигея имеют средний диаметр менее 600 км. [2] [3] [4] [5] Остальные тела размером с пылинку. Материал астероида распределен настолько тонко, что многочисленные беспилотные космические аппараты пролетели над ним без происшествий. [6] Тем не менее, столкновения между крупными астероидами происходят, и они могут привести к образованию семейства астероидов , члены которого имеют схожие орбитальные характеристики и состав. Отдельные астероиды в пределах пояса астероидов классифицируются по их спектрам , причем большинство из них делится на три основные группы:углеродистые ( С-тип ), силикатные ( С-тип ) и богатые металлами ( М-тип ).

Пояс астероидов сформировался из первичной солнечной туманности как группа планетезималей . [7] Планетезимали – это меньшие предшественники протопланет . Однако между Марсом и Юпитером гравитационные возмущения от Юпитера наполнили протопланеты слишком большой орбитальной энергией, чтобы они могли аккрецироваться в планету. [7] [8] Столкновения стали слишком сильными, и вместо того, чтобы слиться воедино, планетезимали и большинство протопланет разбились. В результате 99,9% первоначальной массы пояса астероидов было потеряно за первые 100 миллионов лет истории Солнечной системы. [9]Некоторые фрагменты в конечном итоге попали во внутреннюю часть Солнечной системы, что привело к столкновениям метеоритов с внутренними планетами. Орбиты астероидов продолжают заметно возмущаться всякий раз, когда период их обращения вокруг Солнца образует орбитальный резонанс с Юпитером. На этих орбитальных расстояниях возникает щель Кирквуда , когда они переходят на другие орбиты. [10]

Классами малых тел Солнечной системы в других регионах являются околоземные объекты , кентавры , объекты пояса Койпера , объекты рассеянного диска , седноиды и объекты облака Оорта .

22 января 2014 года ученые Европейского космического агентства (ЕКА) сообщили о первом точном обнаружении водяного пара на Церере, крупнейшем объекте в поясе астероидов. [11] Обнаружение было сделано с использованием дальнего инфракрасного диапазона космической обсерватории Гершеля . [12] Открытие было неожиданным, потому что обычно считается, что кометы , а не астероиды, «выбрасывают струи и шлейфы». По словам одного из ученых, «грани между кометами и астероидами становятся все более и более размытыми». [12]


Астероиды внутренней Солнечной системы и Юпитера: пояс расположен между орбитами Юпитера и Марса.
Относительные массы 12 самых известных астероидов по сравнению с оставшейся массой всех остальных астероидов в поясе.
Безусловно, самым большим объектом в поясе является карликовая планета Церера . Общая масса пояса астероидов значительно меньше, чем у Плутона , и примерно в два раза больше, чем у спутника Плутона Харона .
Иоганн Кеплер заметил в 1596 году неравномерность орбит Марса и Юпитера, которые позже объяснили гравитацией астероидов.
Джузеппе Пиацци , первооткрыватель Цереры, крупнейшего объекта в поясе астероидов: Церера была известна как планета, но позже была переклассифицирована как астероид, а с 2006 года — как карликовая планета.
Пояс астероидов, показывающий наклонение орбиты в зависимости от расстояния до Солнца, с астероидами в центральной области пояса астероидов красным цветом и другими астероидами синим цветом.
Фрагмент метеорита Альенде , углеродистого хондрита, упавшего на Землю в Мексике в 1969 году.
Хаббл видит необычный многохвостый астероид P/2013 P5 . [62]
Пояс астероидов (с эксцентриситетами) с поясом астероидов, выделенным красным и синим цветом (область ядра выделена красным)
Количество астероидов в поясе астероидов в зависимости от их большой полуоси : пунктирные линии указывают на щели Кирквуда , где орбитальные резонансы с Юпитером дестабилизируют орбиты. Цвет дает возможное разделение на три зоны:  Зона I: внутренний основной пояс ( а < 2,5 а.е. )  Зона II: средний основной пояс ( 2,5 а.е. < а < 2,82 а.е. )  Зона III: внешний основной пояс ( а > 2,82) . Австралия )
 
 
 
Зодиакальный свет , незначительная часть которого создается пылью от столкновений в поясе астероидов
Этот график зависимости наклонения орбиты ( ip ) от эксцентриситета ( ep ) для пронумерованных астероидов главного пояса ясно показывает скопления, представляющие семейства астероидов.
Обзор астероидов Внутренней Солнечной системы до системы Юпитера .
Линейный обзор внутренних тел Солнечной системы.
Художественный концепт космического корабля Dawn с Вестой и Церерой